Así nace un sistema binario de estrellas

Recientemente, se ha observado el inicio de la gestación de planetas en un sistema binario de estrellas, en los que dos estrellas giran en torno a un centro común.

El Instituto de Astrofísica de Andalucía, con sede en Granada, ha encabezado un estudio en el que se ha observado el inicio de la gestación de planetas en un sistema binario de estrellas, en los que dos estrellas giran en torno a un centro común

Una estrella binaria es un sistema estelar compuesto de dos estrellas orbitando alrededor de sus centros de masas. Existen también sistemas estelares múltiples de más de dos estrellas interactuando entre sí, como es el caso de Alfa centauro A y B y Próxima Centauri.

La mayoría de las estrellas forman sistemas binarios, en los que dos estrellas giran en torno a un centro común. Sin embargo, los modelos de formación planetaria, que sugieren que los planetas nacen por la lenta agregación de partículas de hielo y polvo en los discos protoplanetarios alrededor de las estrellas en formación, suelen considerar solo estrellas aisladas, como el Sol.

Hay binarias que orbitan tan alejadas una de otra que evolucionan independientemente pero en muchas ocasiones se encuentran a distancias demasiado cortas. Es en esos casos cuando su evolución individual se ve alterada por los cambios que sufre su compañera; el sistema evoluciona entonces como un todo creando objetos que de otra forma serían imposibles.

Así, aún se desconoce cómo nacen los planetas en torno a estrellas dobles, en las que la interacción gravitatoria entre ambas juega un papel esencial. Pero ahora una nueva investigación arroja luz sobre este asunto.

Utilizando los observatorios radioastronómicos Very Large Array (VLA, en EE UU) y el Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA, en Chile), un grupo internacional de astrónomos liderado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) ha estudiado la estrella binaria SVS 13, aún en fase embrionaria, y ha proporcionado la mejor descripción disponible hasta ahora de un sistema binario en formación.

"Nuestros resultados han revelado que cada estrella presenta un disco de gas y polvo a su alrededor y que, además, se está formando un disco mayor alrededor de ambas estrellas", ha señalado en un comunicado Ana Karla Díaz-Rodríguez, investigadora del IAA-CSIC y del Centro Regional de ALMA de Reino Unido (UK-ARC), en la Universidad de Manchester.

El sistema binario SVS 13, formado por dos embriones estelares con una masa conjunta similar a la del Sol, se encuentra a unos 980 años luz de distancia en la nube molecular de Perseo. Las dos estrellas del sistema se hallan muy próximas una de la otra, con una distancia de sólo unas noventa veces la que existe entre la Tierra y el Sol.

Este disco muestra una estructura espiral que está alimentando de materia a los discos individuales, y en todos ellos podrían formarse en el futuro sendos sistemas planetarios. Se trata de una clara evidencia de la presencia de discos alrededor de ambas estrellas y de la existencia de un disco común en un sistema doble.

El trabajo ha permitido estudiar la composición del gas, polvo y materia ionizada en el sistema y, además, se han identificado alrededor de ambas protoestrellas casi treinta moléculas diferentes, entre ellas trece moléculas orgánicas complejas precursoras de la vida. "Esto significa que, cuando se empiecen a formar planetas alrededor de estos dos soles, los componentes básicos de la vida estarán allí", ha indicado Díaz-Rodríguez.

El grupo científico ha utilizado observaciones tomadas durante treinta años, junto con nuevos datos, y ha seguido el movimiento de ambas estrellas a lo largo de este periodo, lo que ha permitido inferir su órbita, así como la geometría y orientación del sistema. “En el IAA comenzamos a estudiar este sistema hace 25 años, y nos llevamos una sorpresa cuando descubrimos que SVS 13 era una binaria en radio, porque en el visible aparece una sola estrella”, indica Guillem Anglada, investigador del IAA que coordina los estudios de SVS 13, “normalmente, los embriones estelares se detectan en radio, pero solo se hacen visibles al final del proceso de gestación”.

“Era muy extraño descubrir un par de estrellas gemelas donde una parecía haber evolucionado mucho más rápido que la otra'' comenta Díaz-Rodríguez. “Diseñamos varios experimentos para obtener más detalles y averiguar si en un caso como este alguna de las estrellas podría formar planetas. Ahora hemos visto que ambas son muy jóvenes, y que las dos pueden formar planetas”.

Este nuevo estudio, probablemente el más completo de un sistema estelar binario en formación, según sus autores, no solo aporta luz sobre la naturaleza de las dos protoestrellas y su entorno, sino que también proporciona parámetros cruciales para poner a prueba las simulaciones numéricas de las primeras etapas de la formación de sistemas binarios y múltiples.

Referencia:

Ana K. Diaz-Rodriguez et al. The Physical Properties of the SVS 13 Protobinary System: Two Circumstellar Disks and a Spiraling Circumbinary Disk in the Making.  Arxiv 2021. https://doi.org/10.48550/arXiv.2111.11787

 

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

Continúa leyendo